UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA - INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO No
191
GUSTAVO ISAC MONTEIRO DE OLIVEIRA
GEOPROCESSAMENTO APLICADO À ESTUDOS DE PROTEÇÃO DE AQÜÍFEROS NA ÁREA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL DE CAFURINGA, DISTRITO FEDERALDATA DA DEFESA: 28/01/2005
Palavras Chaves: Geoprocessamento, Aqüífero, Unidade de Conservação
RESUMO
A Área de Proteção Ambiental (APA) de Cafuringa, situada na porção noroeste do Distrito Federal (DF), tem grande importância ambiental pela qualidade de recursos ambientais, beleza cênica e contigüidade com o Parque Nacional de Brasília (PNB).
Entretanto, a acelerada e desordenada urbanização no DF, especialmente em regiões próximas ao Plano Piloto de Brasília, vêm causando, entre outras conseqüências, pressão sobre unidades de conservação da natureza e a descaracterização de áreas rurais.
Este trabalho tem como objetivo geral contribuir para a proteção dos recursos hídricos subterrâneos da APA de Cafuringa por meio de processamento digital de imagens (PDI) de satélites e de processamento de dados geográficos (PDG) em ambiente de sistemas de informações geográficas (SIG).
O PDI, realizado por segmentação e classificação pelo algoritmo ISOSEG de imagens obtidas pelo sensor Landsat, resultou, para o mapeamento do uso do solo e cobertura vegetal na APA de Cafuringa, em elevadas exatidão geral e exatidão por fator kappa, respectivamente, variando de 87 a 97 % e de 82 a 96 %.
A análise multi-temporal da evolução do uso do solo e cobertura vegetal, entre 1973 e 2002, demonstra a tendência de diminuição da cobertura vegetal nativa de altos e médios porte e densidade (mata e cerrado), respectivamente, em torno de 5,8 % e 16,2 %, e o aumento de cobertura vegetal antrópica (área agrícola) e de área urbana, de aproximadamente 20,9 % e 1 %, respectivamente, especialmente na região da Chapada da Contagem-Rodeador (CCR).
O PDG possibilitou a modelagem numérica de terreno, as operações lógicas de superposição e interseção topológicas, as operações algébricas de ponderação, reclassificação e fatiamento, a álgebra de mapas por multiplicação dois a dois, a análise de proximidade e a análise de padrão de distribuição de pontos.
Foram gerados mapas de favorabilidade à recarga de aqüíferos, de localização de áreas de monitoramento de rebaixamento e contaminação de aqüíferos e de áreas de preservação permanente e de restrição ambiental, utilizando-se mapas de curvas de nível, pontos cotados, drenagem, geomorfológico, de declividade, de solos, geológico e de uso do solo e cobertura vegetal.
A maior parte das áreas favoráveis e muito favoráveis à recarga de aqüíferos situam-se sobre a CCR, aonde estão situados os condomínios do Grande Colorado (CGC) e o Núcleo Rural Lago Oeste (NRLO). Entre 1973 e 2002 observa-se a tendência de redução das áreas muito favoráveis em torno de 4,3%, por ser o CGC considerado como zona urbana e o NRLO com descaracterização rural, ambos sem abastecimento de água e esgotamento sanitário públicos e, também, entre esse mesmo período, verifica-se o aumento de áreas desfavoráveis, em 1,2%.
A análise de padrão de distribuição da grande quantidade de poços profundos e de fossas negras no NRLO, por meio do estimador de densidade kernel, possibilitou a definição de áreas de monitoramento de rebaixamento e áreas de monitoramento de contaminação de aqüíferos.
Por fim, foi elaborado o mapa de áreas de preservação permanente (APP) e de restrição ambiental (ARA), integrando APP de cursos d'água, declividade de encosta, borda de chapada e topo de morro com ARA de proteção de manancial e de maior favorabilidade à recarga de aqüíferos, que no conjunto ocupam, aproximadamente, 52,5% da área total da APA de Cafuringa.
Os resultados deste trabalho podem contribuir significativamente para a elaboração de planos de manejo específicos na APA de Cafuringa e para a proteção de seus recursos hídricos superficiais e subterrâneos, especialmente na CCR, desde que as restrições ambientais legais sejam devidamente respeitadas pelas comunidades envolvidas de forma participativa e efetivamente fiscalizadas por órgãos ambientais.
UNIVERSITY OF BRASILIA- INSTITUTE OF GEOSCIENCES
MSc THESIS No
191
GUSTAVO ISAC MONTEIRO DE OLIVEIRA
DATE OF ORAL PRESENTATION:28/01/2005GEOPROCESSING APPLIED TO THE STUDY OF AQUIFERS PROTECTION IN THE "ÁREA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL DE CAFURINGA", DISTRITO FEDERAL
Key Words: Geoprocessing, Aquifer, Conservation Unit
ABSTRACT
The Cafuringa Environmental Protection Area (EPA), situated at the Federal District (FD) northwest portion, has great environmental importance because of the environmental resources quality, scenery beauty and contiguity with the Brasilia National Park (BNP).
However, the rapid and disordered urbanization at the FD, especially in regions close to the Pilot Plane of Brasilia, causes, among other consequences, high pressure over nature conservation units and loss of rural characteristics in rural areas.
This work has as general objective to contribute to the groundwater resources of the Cafuringa EPA by applying satellite Image Digital Processing (IDP) and Geographic Data Processing (GDP) by Geographic Information System (GIS) tools.
IDP, carried out by segmentation and classification by ISOSEG of Landsat images, for the Cafuringa EPA land use and vegetal cover mapping, resulted in high accuracy, both general and by kappa factor, respectively, varying from 87 to 97 % and form 82 to 96 %.
The land use and vegetal cover evolution muti-temporal analysis, between 1973 and 2002, shows the tendency of high and medium size and density native vegetal cover (forest and savannah) reduction, respectively around 5.5 % and 16.2 %, and growing of non-native vegetal cover (agriculture) and urban area, respectively, of 20.9 and 1 %, and especially at the Contagem-Rodeador Plateau (CCP).
The GDP supported terrain numeric modeling, superposition and intersection topological logic operations, weighting, reclassifying and slicing algebraic operations, map algebra by multiplication two-by-two, proximity analysis and point distribution pattern analysis.
Maps of aquifers recharge favourability, location of lowering and contamination water table monitoring areas, and permanent preservation and environmental restriction areas were produced, by using contours lines, quoted points, drainage, geomorphological, slope, soil, geologic and land use and vegetal cover maps.
The most aquifer recharge favourable areas are situated in the CCP, where the Grande Colorado Village (GCV), considered as urban area, and the Lago Oeste Rural Nucleus (LORN), with partial loss of rural characteristics, both with no public water supply and sewage treatment.
Between 1973 and 2002 its noticeable the very favourable areas reduction and the disfavourable areas growing, in both cases around 3 %.
The distribution pattern analysis of deep wells and non-septic tanks in LORN, by kernel density estimator, provided the location of lowering and contamination water table monitoring areas.
Finally, the permanent preservation (PPA) and environmental restriction (ERA) areas maps was made by integrating drainage, cliff, plateau border, and hill top PPA with spring and groundwater protection ERA, that together occupy, approximately, 70 % of the Cafuringa EPA total area.
The results of this work may contribute significantly to specific zoning plans of the Cafuringa EPA and protection of superficial and groundwater resources, especially at CCP, since environmental restrictions are respected by the involved community in a participative way and effective surveillance by environmental public institutions.